[發明專利]含苯并噁唑和噻唑基團的空穴傳輸材料組成物的制備方法

有效

• 申請號: 202010027875.6
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111170957B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 王郁生;黃錦海
• 申請（專利權）人: 上海百豪新材料有限公司
• 主分類號: C07D263/57
• 分類號: C07D263/57;C07D277/66;C07D413/14;C07D413/12;C07D417/14
• 代理公司: 深圳泛航知識產權代理事務所(普通合伙) 44867
• 代理人: 鄧愛軍

本發明公開了空穴傳輸材料相關技術領域的含苯并惡唑和噻唑基團的空穴傳輸材料組成物的制備方法，其中分兩步制備目標化合物的，在第一步中用溴代唑與0.8～1.5當量的二芳香胺制備得到單取代的苯并唑類化合物，第二步與另外一個二芳香胺反應制備得到不對稱的目標化合物，化學反應方程式包括：合成方法簡單，成本低廉，適合商業化生產；制備所得的產物具有較高的熱分解溫度，顯示出良好的熱穩定性；具有合適的能級，較高的氧化電位，有利于鈣鈦礦電池獲得較高的開路電壓。

技術領域

本發明涉及空穴傳輸材料相關技術領域，特別涉及含苯并惡唑和噻唑基團的空穴傳輸材料組成物的制備方法。

背景技術

太陽能作為世界上最豐富的能源資源，一年的太陽輻射能量是世界上化石燃料已知儲量的成百上千倍。而且太陽能是一種用之不竭，取之不盡的清潔能源，但是困難在于如何以有效且廉價的方式轉化利用太陽能。目前，以有機太陽能電池(OPV)、染料敏化太陽能電池(DSSCs)、鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)為代表的新一代太陽能電池展現出了廣闊的發展前景。

自2009年鈣鈦礦材料首次作為感光材料用于太陽能電池以來，由于鈣鈦礦太陽能電池具有較寬的吸收光譜、較高的載流子遷移率、制備工藝簡單，可以制備柔性、透明等優點，其效率在短短幾年內已經突破了20％，鈣鈦礦太陽電池的基本組成部分包括：透明導電玻璃基底(TCO)、電子傳輸層(ETL)、鈣鈦礦層、空穴傳輸層(HTL)、金屬電極。空穴傳輸層對鈣鈦礦太陽能電池效率提升有著至關重要的影響，性能優異的空穴傳輸層對于光生空穴的提取和傳遞具有明顯的提升作用，空穴傳輸材料可以改善界面，促進電子和空穴在功能界面分離，減少電荷負荷，提高電池性能。傳統小分子空穴傳輸材料Spiro-OMeTAD合成路線復雜，提純困難，因此還需要繼續開發效率高，穩定性好，成本低的空穴傳輸材料。

發明內容

針對現有技術存在的傳統小分子空穴傳輸材料Spiro-OMeTAD合成路線復雜，提純困難的技術問題，本發明提供含苯并惡唑和噻唑基團的空穴傳輸材料組成物的制備方法。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：

含苯并惡唑和噻唑基團的空穴傳輸材料組成物的制備方法，用溴代唑與大于2當量的二芳香胺通過包括以下化學反應方程式制備目標化合物：

含苯并惡唑和噻唑基團的空穴傳輸材料組成物的制備方法，分兩步制備目標化合物，在第一步中用溴代唑與0.8～1.5當量的二芳香胺制備得到單取代的苯并唑類化合物，第二步與另外一個二芳香胺反應制備得到不對稱的目標化合物，化學反應方程式包括：

進一步的，含苯并惡唑和噻唑基團的空穴傳輸材料組成物的制備方法，R₁-R₄分別獨立地表示為氫、鹵素、-OH和C1-C6烷氧基；Ar₁和Ar₂分別獨立地選自取代或者未取代的C6-C30芳基、取代或者未取代的C3-C30雜芳基、三芳香胺基、咔唑基；X選自O或S。

優選的，含苯并惡唑和噻唑基團的空穴傳輸材料組成物的制備方法，Ar₁和Ar₂中至少有一處為三芳香胺基。

優選的，含苯并惡唑和噻唑基團的空穴傳輸材料組成物的制備方法，R₁和R₄分別獨立地選自C1-C8烷氧基。

優選的，含苯并惡唑和噻唑基團的空穴傳輸材料組成物的制備方法，制備的最終產物為下列結構式1-14的化合物：

進一步的，含苯并惡唑和噻唑基團的空穴傳輸材料組成物的制備方法，化合物1通過包括以下化學反應方程式制備：